ES2295046T3 - Articulo de vidrio que presenta un revestimiento de control solar. - Google Patents
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Abstract
Artículo de vidrio revestido, que comprende: (a) un sustrato de vidrio, (b) un revestimiento de óxido de estaño dopado con antimonio depositado sobre y que se adhiere a dicho sustrato de vidrio; y (c) un revestimiento de óxido de estaño dopado con flúor depositado sobre y que se adhiere a dicho revestimiento de óxido de estaño dopado con antimonio, siendo el grosor de dichos revestimientos seleccionado de manera que dicho artículo de vidrio revestido muestra una diferencia entre la transmitancia de la luz visible (iluminante C) y la transmitancia de la energía solar total, integrada a una masa de aire 1, 5, sobre un sustrato de vidrio transparente a un grosor nominal de 3 mm, para proporcionar una selectividad de 13 o superior.
Description
Artículo de vidrio que presenta un revestimiento
de control solar.
La presente invención se refiere a un artículo
de vidrio revestido que presenta un revestimiento de control solar.
Más particularmente, la presente invención se refiere a un artículo
de vidrio que presenta un revestimiento multicapa y que muestra una
transmitancia alta de la luz visible con una transmitancia baja de
la energía solar total.
Los revestimientos en acristalamientos
arquitectónicos se utilizan habitualmente para proporcionar una
absorción específica de la energía y propiedades de transmitancia
de la luz. Además, los revestimientos proporcionan propiedades
reflectivas o espectrales que resultan estéticamente agradables. Los
artículos revestidos con frecuencia se utilizan individualmente o
en combinación con otros artículos revestidos para formar un vidrio
o unidad de ventana.
Los artículos de vidrio revestido típicamente se
producen "en línea" mediante el revestimiento continuo de un
sustrato de vidrio durante su fabricación en un procedimiento que se
conoce en la técnica como "procedimiento de vidrio flotante".
Además, los artículos de vidrio revestido se producen "fuera de
línea" mediante un procedimiento de deposición catódica. El
primer procedimiento implica moldear el vidrio sobre un baño de
estaño fundido que se encuentra convenientemente limitado,
transfiriendo después el vidrio, tras un enfriamiento suficiente, a
rodillos elevables que se encuentran alineados con el baño, y
finalmente enfriando el vidrio a medida que avanza por los
rodillos, inicialmente a través de un horno de recocido y después al
exponerlo a la atmósfera ambiente. Se mantiene una atmósfera no
oxidante en la parte de flotación del procedimiento, mientras el
vidrio se encuentra en contacto con el baño de estaño fundido, con
el fin de evitar la oxidación del mismo. Se mantiene una atmósfera
oxidante en el horno de recocido. En general, los revestimientos se
aplican sobre el sustrato de vidrio en el baño de flotación del
procedimiento de baño flotante. Sin embargo, también pueden
aplicarse revestimientos sobre el sustrato dentro del horno de
recocido.
Los atributos del sustrato de vidrio revestido
resultante dependen de los revestimientos específicos aplicados
durante el procedimiento de vidrio flotante o en un procedimiento de
deposición catódica fuera de línea. Las composiciones y grosores de
revestimiento proporcionan propiedades de absorción de la energía y
de transmitancia de la luz dentro del artículo revestido, afectando
asimismo las propiedades espectrales. Pueden obtenerse los
atributos deseados mediante el ajuste de las composiciones o
grosores de la capa o capas de revestimiento. Sin embargo, los
ajustes para potenciar una propiedad específica pueden impactar
negativamente otras propiedades de transmitancia o espectrales del
artículo de vidrio revestido. Con frecuencia resulta difícil obtener
las propiedades espectrales deseadas cuando se intenta combinar
propiedades específicas de absorción de la energía y de
transmitancia de la luz en un artículo de vidrio revestido.
Resultaría ventajoso proporcionar un artículo de
vidrio revestido que presentase un tinte neutro que rechazase la
energía solar en verano y proporcionase un valor U reducido durante
el invierno. Un vidrio reductor del sol con una emitancia reducida
y una transmitancia reducida de la energía solar total mejoraría
significativamente los costes energéticos en edificios y viviendas,
proporcionando simultáneamente un tinte neutro deseable.
También resultaría ventajoso proporcionar un
vidrio reductor solar que presentase una reflectancia de color
neutra, una emitancia reducida, una transmitancia elevada de la luz
visible y una transmitancia reducida de la energía solar total. La
utilización de un artículo de color neutro en los acristalamientos
arquitectónicos permitiría la transmisión de un grado elevado de
luz visible, rechazando simultáneamente una cantidad significativa
de energía del infrarrojo cercano. Además, la característica de
emitancia reducida del vidrio minimizaría cualquier ganancia
indirecta de calor debida a la absorción.
La patente EP nº 0983972 da a conocer un vidrio
de control solar que presenta una transmisión aceptable de la luz
visible, absorbe la luz de longitud de onda infrarrojo cercano (NIR)
y refleja la luz infrarroja de rango medio (IR media de emisividad
reducida) junto con un color preseleccionado dentro del espectro de
la luz visible de la luz reflejada.
De acuerdo con la invención, se proporciona un
nuevo artículo de vidrio útil para producir vidrio revestido
reductor del calor para ventanas arquitectónicas. El artículo
revestido incluye un sustrato de vidrio, un revestimiento de óxido
de estaño dopado con antimonio depositado y adherido al sustrato de
vidrio y un revestimiento de óxido de estaño dopado con flúor
depositado sobre y que se adhiere a la superficie del revestimiento
de óxido de estaño dopado con antimonio.
El artículo de vidrio revestido de la invención
presenta una selectividad de 13 o más, preferentemente de 14 o más,
definiéndose la selectividad como la diferencia entre la
transmitancia de la luz visible (iluminante C) y la transmitancia
de la energía solar total, integrada a una masa de aire 1,5.
Alternativamente, o adicionalmente, el artículo de vidrio revestido
puede comprender un revestimiento que proporciona, cuando se aplica
a un sustrato de vidrio transparente con un grosor nominal de 3 mm,
una selectividad de 13 o más, preferentemente de 14 o más. El
artículo de vidrio revestido presenta una transmitancia de la luz
visible de 63% o más y una transmitancia preferida de la energía
solar total de 53% o menos.
Preferentemente, el artículo de vidrio revestido
incluye una intercapa supresora de la iridiscencia depositada entre
el sustrato de vidrio y el revestimiento de óxido de estaño dopado
con antimonio. Los revestimientos son de un tipo que proporciona un
color neutro de transmitancia y reflectancia cuando se aplican a un
sustrato de vidrio transparente.
El revestimiento de óxido de estaño dopado con
antimonio en el artículo de vidrio revestido de la invención
proporciona absorción de la energía solar. Aunque lo anterior
incluye la absorción de algo de luz visible, el revestimiento de
óxido de estaño dopado con antimonio resulta relativamente
selectivo, absorbiendo más energía de infrarrojo cercano que la luz
visible. El revestimiento de óxido dopado con antimonio reduce de
esta manera la transmitancia de la energía solar total del artículo
de vidrio revestido de la invención.
El revestimiento de óxido de estaño dopado con
flúor reduce la emisividad del artículo de vidrio revestido de la
invención a menos de 0,2, y preferentemente a menos de 0,15. Como
parte de una unidad de vidrio aislante, el valor reducido de
emitancia proporciona un valor U invernal inferior a 0,4, y
preferentemente inferior a 0,35. Además, inesperadamente se ha
determinado que proporcionar un revestimiento de óxido de estaño
dopado con flúor sobre el revestimiento de óxido de estaño dopado
con antimonio según la invención incrementa la selectividad del
artículo de vidrio revestido.
La pila específica de revestimiento sobre el
sustrato de vidrio proporciona un artículo de color neutro que
presenta una elevada transmitancia de la luz visible, una
transmitancia reducida de la energía solar total y una emitancia
reducida. La utilización del artículo de la invención en vidrios
arquitectónicos resulta en un vidrio que rechaza la energía solar
en verano y proporciona un valor U reducido durante el invierno.
Un objetivo de la invención consiste en
proporcionar un vidrio arquitectónico de color neutro que transmite
un grado elevado de luz visible y reduce significativamente la
cantidad de energía solar transmitida.
Otro objetivo adicional de la invención consiste
en proporcionar un acristalamiento arquitectónico que presenta una
emitancia reducida para minimizar la ganancia indirecta debida a la
absorción.
Todavía otro objetivo de la invención consiste
en proporcionar un artículo de vidrio revestido que resulte
adecuado para la utilización como ventana arquitectónica que
presente un color neutro tanto de reflectancia como de
transmitancia, manteniendo simultáneamente las propiedades deseadas
de emitancia y de transmitancia de la energía solar. Los presentes
inventores han descubierto que, mediante la selección apropiada de
los grosores de las capas individuales, pueden producirse las pilas
de revestimiento de la invención con la selectividad elevada
deseada y color neutro.
Lo expuesto anteriormente, así como otras
ventajas de la presente invención, resultarán evidentes para los
expertos en la materia a partir de la descripción detallada
siguiente haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los
que:
la fig. 1 es una vista esquemática, en sección
vertical, de un aparato para la práctica del procedimiento de
vidrio flotante, que incluye cuatro distribuidores de gas
posicionados convenientemente en el baño de flotación para aplicar
revestimientos sobre el sustrato de vidrio según la invención;
la fig. 2 es una vista parcial en sección de un
artículo de vidrio revestido según la invención, y
la fig. 3 es un diagrama de un acristalamiento
arquitectónico según la presente invención, en el que el artículo
de vidrio revestido se muestra en una unidad de vidrio aislado en
forma de hoja exterior con el revestimiento multicapa de la
invención enfrentado al interior.
Según la invención, inesperadamente se ha
descubierto que un artículo de vidrio revestido con un revestimiento
multicapa de una capa de óxido de estaño dopado con antimonio sobre
la que se aplica una capa de óxido de estaño dopado con flúor
proporciona un artículo que muestra una emitancia reducida, una
transmitancia alta de la luz visible y una transmitancia baja de la
energía solar total. El artículo de vidrio revestido resulta
especialmente adecuado para la utilización en acristalamientos
arquitectónicos y ventanas. Sin embargo, el artículo de vidrio
revestido de la presente invención también puede resultar adecuado
para otras aplicaciones, tales como ventanas de vehículos.
Preferentemente, el artículo de vidrio revestido
incluye una intercapa supresora de iridiscencia depositada entre el
sustrato de vidrio y el revestimiento de óxido de estaño dopado con
antimonio. Los revestimientos son del tipo que proporcionan un
color neutro de transmitancia y reflectancia cuando se aplican en un
sustrato de vidrio transparente.
La fig. 2 ilustra el artículo de vidrio
revestido de la invención, indicado de manera general como 35, que
comprende un sustrato de vidrio 36 y un revestimiento multicapa 37
adherido a una superficie del mismo. En la forma de realización
preferida ilustrada, el revestimiento multicapa comprende una
intercapa supresora de iridiscencia 38, un revestimiento de óxido
de estaño dopado con antimonio 41, y un revestimiento exterior de
un óxido de estaño dopado con flúor 42. En la forma de realización
ilustrada, la intercapa supresora de iridiscencia 38 comprende
específicamente un revestimiento de óxido de estaño 39 y un
revestimiento de dióxido de silicio 40.
El revestimiento de óxido de estaño dopado con
antimonio 41 en el artículo de vidrio revestido de la invención
proporciona especialmente absorción de la energía solar. Aunque lo
anterior incluye la absorción de cierta luz visible, el
revestimiento de óxido de estaño dopado con antimonio resulta
relativamente selectivo, absorbiendo más energía de infrarrojo
cercano que luz visible. El revestimiento de óxido dopado con
antimonio de esta manera reduce la transmitancia de la energía
solar total del artículo de vidrio revestido de la invención.
El revestimiento de óxido de estaño dopado con
antimonio 41 incluye una proporción molar de antimonio a estaño de
entre aproximadamente 0,05 y 0,12. Preferentemente, la proporción
molar de antimonio a estaño se encuentra comprendida entre
aproximadamente 0,06 y 0,10, y más preferentemente es de
aproximadamente 0,07. El revestimiento de óxido de estaño dopado
con antimonio 41 se aplica en un grosor de entre aproximadamente
1.400 y aproximadamente 2.000 Angstroms, y preferentemente entre
aproximadamente 1.700 y aproximadamente 1.800 Angstroms. A medida
que el grosor del revestimiento de óxido de estaño dopado con
antimonio en la proporción molar indicada se incrementa a valores
superiores a 2.000 Angstroms, se incrementa la absorción de la luz
visible hasta el punto de que la transmitancia de la luz visible
resulta indeseablemente reducida. Sin embargo, a medida que el
grosor del revestimiento de óxido de estaño dopado de antimonio en
el intervalo de proporciones molares indicado se reduce a valores
inferiores a 1.400 Angstroms, la transmisión de la energía solar
total alcanza valores indeseablemente elevados.
El revestimiento de óxido de estaño dopado con
flúor 42 reduce la emisividad del artículo de vidrio revestido de
la invención a un valor inferior a 0,2, y preferentemente a un valor
inferior a 0,15. Como parte de una unidad de vidrio aislante, el
valor reducido de emitancia proporciona un valor U invernal inferior
a 0,4, y preferentemente inferior a 0,35. Además, inesperadamente
se ha determinado que una pila de revestimiento multicapa según la
invención muestra una selectividad incrementada comparado con un
revestimiento de óxido de estaño dopado con flúor solo o con un
revestimiento de óxido de estaño dopado con antimonio solo.
El revestimiento de óxido de estaño dopado con
flúor 42 incluye suficiente dopado de flúor para proporcionar la
emitancia indicada anteriormente. El revestimiento de óxido de
estaño dopado con flúor 42 se aplica con un grosor de entre
aproximadamente 2.200 y aproximadamente 3.500 Angstroms, y
preferentemente de entre aproximadamente 2.800 Angstroms y
aproximadamente 3.200 Angstroms.
La intercapa supresora de iridiscencia 38 de la
pila de revestimiento del sustrato de vidrio 36 proporciona un
medio para reflejar y refractar luz para interferir con la
observación de iridiscencia. La capa elimina específicamente
iridiscencia de manera que el artículo revestido puede ser, si se
desea, de color neutro tanto de reflectancia como de transmitancia.
Además, la intercapa suprime la observación de colores fuera de
ángulo. Los revestimientos supresores de la iridiscencia se conocen
convencionalmente en la técnica. Por ejemplo, las patentes US nº
4.187.336, nº 4.419.386 y nº 4.206.252 describe técnicas de
revestimiento adecuadas para suprimir colores de interferencia. Los
revestimientos de supresión de color de una capa, de múltiples capas
o de capas en gradiente resultan adecuados para la utilización con
la presente invención.
En la intercapa de dos componentes 38 ilustrada
en la fig. 2, que es el tipo preferido de intercapa supresora de
iridiscencia para la utilización en la práctica de la presente
invención, el revestimiento 39 depositado sobre el sustrato de
vidrio y adherido al mismo presenta un índice refractivo elevado en
el espectro visible y preferentemente es óxido de estaño. El
segundo revestimiento 40, que presenta un índice refractivo
reducido, se deposita sobre el primer revestimiento de la intercapa
y se adhiere al mismo, y preferentemente es óxido de silicio.
Generalmente, cada revestimiento presenta un grosor seleccionado de
manera que la intercapa forma un grosor óptico total combinado de
entre aproximadamente 1/6 y aproximadamente 1/12 de una longitud de
onda de diseño de 500 nm.
El sustrato de vidrio adecuado para la
utilización en la preparación del artículo de vidrio revestido según
la presente invención puede incluir cualquiera de las composiciones
de vidrio convencionales conocidas de la técnica como útiles para
la preparación de acristalamientos arquitectónicos. El sustrato
preferido es una cinta de vidrio flotante transparente en la que
los revestimientos de la presente invención se aplican a la zona
caliente del procedimiento de vidrio flotante. Además, los sustratos
de vidrio tintado pueden resultar adecuados para aplicar la pila
multicapa de la invención. Sin embargo, determinados sustratos de
vidrio tintado pueden impactar sobre las propiedades espectrales y
de transmitancia de la energía de la invención.
La pila de revestimiento específica sobre el
sustrato de vidrio proporciona un artículo de vidrio revestido que
presenta una alta transmitancia de la luz visible, una transmitancia
baja de la energía solar total y una emitancia baja. El artículo de
vidrio revestido de la invención presenta una selectividad de 13 o
más, definiendo la selectividad como la diferencia entre la
transmitancia de la luz visible (iluminante C) y la transmitancia
de la energía solar total, integrada a una masa de aire 1,5, sobre
un sustrato de vidrio transparente a un grosor nominal de 3 mm. La
selectividad preferentemente es de 14 o más, con una transmitancia
preferida de la luz visible de 63% o más y una transmitancia
preferida de la energía solar total de 53% o menos. La emitancia
del artículo de la presente invención es inferior a 0,2, y
preferentemente es inferior a 0,15. La utilización del artículo de
la invención en acristalamientos arquitectónicos resulta en
un acristalamiento que rechaza la energía solar en verano y proporciona un valor U reducido durante el invierno.
un acristalamiento que rechaza la energía solar en verano y proporciona un valor U reducido durante el invierno.
Los revestimientos multicapa de la presente
invención resultan en un artículo de vidrio revestido que muestra
color neutro tanto de reflectancia como de transmitancia. El color
se define como la composición y grosor de las diversas capas de la
pila. El R_{g}, o color reflectivo medido en el lado sustrato de
vidrio del artículo revestido, preferentemente presenta un valor a*
de entre aproximadamente 0 y aproximadamente -6, y un valor b* de
entre aproximadamente 0 y aproximadamente -6 tal como se define en
el sistema de escala de colores CIELAB. El R_{g} fuera de ángulo
es neutro debido por lo menos en parte a los índices refractivos
coincidentes de los revestimientos de óxido de estaño dopado con
antimonio y de óxido de estaño dopado con flúor.
El R_{f}, o color reflectivo medido desde el
lado película del artículo revestido presenta preferentemente un
valor a* de entre aproximadamente 5 y aproximadamente -5, y un valor
b* de entre aproximadamente 5 y aproximadamente -5 según se define
en el sistema de escala de colores CIELAB, pero no se considera un
factor crítico para los fines de la invención debido a que en la
mayoría de las aplicaciones el observador observará desde el lado
vidrio la reflexión debida a la superficie de la hoja de vidrio
sobre la que se ha depositado la película. El color transmitido del
artículo revestido resulta estéticamente neutro, presentando un
valor a* de entre aproximadamente 2 y aproximadamente -5, y un
valor b* de entre aproximadamente 2 y aproximadamente -5. El
artículo de vidrio revestido muestra asimismo preferentemente una
opacidad inferior a 0,8%.
Con el fin de conseguir la neutralidad de color
indicada anteriormente, puede resultar deseable variar los grosores
de las capas de óxido de estaño y de sílice del color entre 150
Angstroms y 350 Angstroms. También resulta importante que, con
respecto a la invención, la neutralidad de color no se define
estrictamente con límites matemáticos, sino también según la
percepción del ojo humano al observar el color reflectivo (R_{g})
en el lado vidrio y el color transmitido.
Los revestimientos del artículo de la invención
pueden aplicarse mediante cualquiera de los procedimientos
convencionales conocidos generalmente en la técnica.
Preferentemente, los revestimientos se aplican "en línea"
sobre el sustrato de vidrio mediante deposición de vapor químico
durante el procedimiento de fabricación del vidrio. La fig. 1
ilustra un aparato, indicado de manera general con el número 10, que
resulta útil para la producción en línea del artículo de vidrio
revestido de la presente invención, que comprende una sección de
flotación 11, un horno de recocido 12, y una sección de enfriamiento
13. La sección de flotación 11 presenta un fondo 14 que contiene un
baño de estaño fundido 15, un techo 16, paredes laterales (no
mostradas) y paredes terminales 17, que conjuntamente forman un
sello de manera que proporcionan un recinto 18, en el que se
mantiene una atmósfera no oxidante, tal como se describe a
continuación con mayor detalle, para prevenir la oxidación del baño
de estaño 15. Durante el funcionamiento del aparato 10, se moldea
vidrio fundido 19 sobre un hogar 20, y fluye desde éste bajo una
pared dosificadora 21, después hacia abajo sobre la superficie del
baño de estaño 15, del que es extraído por rodillos elevables 22 y
transportado a través del horno de recocido 12 y después a través
de la sección de enfriamiento 13.
Se mantiene una atmósfera no oxidante en la
sección de flotación 11 mediante introducción de un gas adecuado,
tal como, por ejemplo, uno compuesto de 99 por ciento en volumen de
nitrógeno y 1 por ciento en volumen de hidrógeno, en la zona 18, a
través de los conductos 23, que se encuentran conectados
funcionalmente a un distribuidor 24. El gas no oxidante se
introduce en la zona 18 por los conductos 23 a un caudal suficiente
para compensar las pérdidas del gas (parte de la atmósfera no
oxidante abandona la zona 18 fluyendo bajo las paredes terminales
17) y para mantener una ligera presión positiva, convenientemente de
entre aproximadamente 0,001 y aproximadamente 0,01 atmósferas por
encima de la presión ambiental. El baño de estaño 15 y el recinto 18
se calientan con calor radiante dirigido hacia abajo desde
calentadores 25. La zona de calentamiento 18 se mantiene
generalmente a una temperatura de aproximadamente 1.200ºF. La
atmósfera en el horno de recocido 12 típicamente es aire, y la
sección de enfriamiento 13 no se encuentra cerrada. Se sopla aire
ambiente sobre el vidrio utilizando ventiladores 26.
El aparato 10 comprende asimismo distribuidores
de gas 27, 28, 29 y 30 dispuestos en la zona de flotación 11. Las
mezclas de precursores deseadas para los revestimientos individuales
se suministran a los distribuidores de gas respectivos, que a su
vez dirigen las mezclas de precursores a la superficie caliente de
la cinta de vidrio. Los precursores reaccionan en la superficie del
vidrio, formando los revestimientos deseados.
El artículo de vidrio revestido de la invención
resulta idóneo para la utilización en acristalamientos
arquitectónicos. Por ejemplo, el artículo de vidrio revestido puede
utilizarse en una unidad de vidrio aislante. De esta manera, el
artículo de vidrio revestido de la presente invención se ilustra en
la fig. 3 en forma de hoja exterior 45 en una unidad de vidrio
aislante 43 adecuada para la instalación en una estructura de
construcción. La unidad de vidrio aislante 43 también incluye una
hoja interior 50 realizada en un artículo de vidrio y mantenida en
relación espaciada respecto a la hoja exterior 45 por un marco (no
mostrado) de la manera conocida. El sustrato de vidrio 47 de la
presente invención se dispone enfrentado al exterior de la
estructura. El revestimiento multicapa 49 de la presente invención
se encuentra orientado hacia el interior, con un espacio de aire 51
separando la hoja exterior 44 de la hoja interior 50.
La emitancia reducida que proporciona el óxido
de estaño dopado con flúor mejora el comportamiento del artículo de
vidrio revestido durante el verano y el invierno. La energía de
radiación, un componente de la ganancia indirecta del vidrio hacia
el interior del edificio, resulta reducida bajo condiciones
estivales al utilizar un revestimiento de emitancia reducida. Lo
anterior se advierte como una reducción de la transmitancia del
calor solar total (TSHT). TSHT se define como incluyendo la energía
solar transmitida directamente a través del vidrio, y la energía
solar absorbida por el vidrio y posteriormente conveccionada y
radiada térmicamente hacia el interior. Sin embargo, la mejora
principal del comportamiento se produce bajo condiciones invernales
en las que el valor U de la estructura de acristalamiento se reduce
significativamente con un revestimiento de emitancia reducida. El
valor U o el coeficiente de transferencia total de calor es
inversamente proporcional a la resistencia térmica de la
estructura. Un valor U más reducido implica una reducción de la
pérdida de calor a través del vidrio de interior a exterior,
resultando en un ahorro energético. De esta manera, la emitancia
reducida del artículo de vidrio revestido, en combinación con la
absorción solar inesperadamente selectiva de la pila multicapa
proporciona una mejora del rechazo del calor durante el verano y una
mejor retención del calor durante el invierno.
La unidad de vidrio aislante resultante que
utiliza el artículo de vidrio revestido de la presente invención
muestra transmitancia y propiedades espectrales específicas. La
reducida emitancia de la superficie 49 (fig. 3) resulta en un valor
U inferior a 0,4 y preferentemente inferior a 0,35. La transmitancia
del calor solar total de la unidad es de 48% o menos. La unidad de
vidrio aislante también muestra una transmitancia de la luz visible
(iluminante C) de 59% o más.
La unidad de vidrio aislante muestra un color
neutro tanto de reflectancia como de transmitancia.
Los ejemplos siguientes, que constituyen el
mejor modo contemplado en la actualidad para poner en práctica la
invención, se proporcionan únicamente con el fin de ilustrar y dar a
conocer adicionalmente la presente invención, y no deben
interpretarse como limitativos de la invención.
Ejemplos predictivos 1 a
15
Se utiliza un procedimiento de vidrio flotante
para producir una cinta de vidrio flotante que presenta un grosor
de 1/8 pulgadas. Durante la producción de la cinta de vidrio
flotante, los revestimientos especificados se aplican
consecutivamente sobre el sustrato de vidrio en el baño de flotación
mediante procedimientos convencionales de deposición de vapor
químico en los grosores (en Angstroms) indicados en la Tabla 1. La
mezcla de precursores para los diversos revestimientos de óxido de
estaño incluye dicloruro de dimetilestaño, oxígeno, agua y helio
como el gas portador. En el caso del óxido de estaño dopado con
antimonio, la mezcla de precursores también incluye tricloruro de
antimonio en acetato de etilo, mientras que en el caso del óxido de
estaño dopado con flúor, la mezcla de precursores también incluye
ácido hidrofluórico. La mezcla de precursores para el revestimiento
de dióxido de silicio incluye monosilano, etileno y oxígeno, y un
gas portador. En cada caso, la capa de óxido de estaño dopada con
antimonio incluye una proporción molar de antimonio a estaño de
0,07.
Los Ejemplos 1 a 4, 9 y 12 se proporcionan con
fines comparativos, presentando un revestimiento de óxido de estaño
dopado con antimonio pero sin revestimiento de óxido de estaño
dopado con flúor. Los Ejemplos 5, 6, 10, 11 y 13 se proporcionan
asimismo con fines comparativos, presentando un revestimiento de
óxido de estaño dopado con flúor, pero sin revestimiento de óxido
de estaño dopado con antimonio.
La transmitancia de la luz visible (T_{vis}),
la transmitancia de la energía solar total (T_{sol}) y la
selectividad (T_{vis}-T_{sol}) se calcularon
para el artículo de vidrio revestido resultante en cada ejemplo. Se
muestran los resultados en la Tabla 1.
La selectividad incrementada obtenida con la
pila de revestimiento multicapa de la invención resulta evidente a
partir de la inspección de los ejemplos anteriores. Por ejemplo, se
indica que el artículo de vidrio del Ejemplo 12, que incluye una
intercapa de dos capas de supresión del color y 4.800 Angstroms de
óxido de estaño dopado con antimonio, presenta una selectividad de
12,35. El artículo de vidrio del Ejemplo 13, que incluye la misma
intercapa de dos capas de supresión del color y 4.800 Angstroms de
óxido de estaño dopado con flúor, presenta una selectividad de
únicamente 11,9.
Por el contrario, el artículo de vidrio
revestido del Ejemplo 8 presenta la misma intercapa de dos capas de
supresión del color con 2.400 Angstroms de óxido de estaño dopado
con antimonio y 2.400 Angstroms de óxido de estaño dopado con
flúor. De esta manera, a pesar de presentar el mismo grosor total de
revestimiento, el artículo del Ejemplo 8 presenta una selectividad
de 13,06, aunque presenta una T_{vis} de sólo 57,32 debido al
revestimiento relativamente grueso de óxido de estaño dopado con
antimonio. El artículo de vidrio revestido del Ejemplo 7 presenta
la misma intercapa de dos capas de supresión del color con 1.800
Angstroms de óxido de estaño dopado con antimonio y 3.000 Angstroms
de óxido de estaño dopado con flúor. El artículo del Ejemplo 7
nuevamente presenta el mismo grosor total de revestimiento, pero
presenta una selectividad de 14,01, con una T_{vis} de 63,64 y
una T_{sol} de 49,63.
El análisis adicional de los Ejemplos 16 y 17 en
la Tabla 1 muestra que puede conseguirse el "ajuste" de las
capas de supresión del color con el fin de mejorar la neutralidad
del color, manteniendo simultáneamente la selectividad en un valor
superior a 13. Los valores previstos de color para el Ejemplo 16
son: color transmitido (T) a* = -1,87 y b* = -0,03, y color
reflejado (R_{g}) lado vidrio, a* = -5,97 y b* = -3,88. Valores de
color comparables para el Ejemplo 17 son: (T) a* = -1,58 y b* =
0,65, (R_{g}) a* = -3,45 y b* = -5,29. Resulta evidente a partir
de la comparación de los valores de color indicados anteriormente
con los Ejemplos 7 y 15, que presentan valores previstos de color
de (T) a*-1,8 y b*-0,13 y (Rg)a*-6,21 y b*-3,49 y (T)
a*-2,15 y b*1,4 y (Rg) a* = -0,81 y b* = -7,33, respectivamente,
que el color puede resultar significativamente afectado mediante la
variación del grosor de la capa, pero todavía mantenerse dentro de
los intervalos de color deseados, proporcionando un vidrio de color
"neutro" estéticamente agradable.
Claims (23)
1. Artículo de vidrio revestido, que
comprende:
- (a)
- un sustrato de vidrio,
- (b)
- un revestimiento de óxido de estaño dopado con antimonio depositado sobre y que se adhiere a dicho sustrato de vidrio; y
- (c)
- un revestimiento de óxido de estaño dopado con flúor depositado sobre y que se adhiere a dicho revestimiento de óxido de estaño dopado con antimonio,
siendo el grosor de dichos revestimientos
seleccionado de manera que dicho artículo de vidrio revestido
muestra una diferencia entre la transmitancia de la luz visible
(iluminante C) y la transmitancia de la energía solar total,
integrada a una masa de aire 1,5, sobre un sustrato de vidrio
transparente a un grosor nominal de 3 mm, para proporcionar una
selectividad de 13 o superior.
2. Artículo de vidrio revestido según la
reivindicación 1, en el que dicho revestimiento de óxido de estaño
dopado con antimonio presenta un grosor de entre aproximadamente
1.400 y 2.400 Angstroms.
3. Artículo de vidrio revestido según la
reivindicación 2, en el que dicho revestimiento de óxido de estaño
dopado con antimonio presenta un grosor de entre aproximadamente
1.400 y 1.900 Angstroms.
4. Artículo de vidrio revestido según la
reivindicación 3, en el que dicho revestimiento de óxido de estaño
dopado con antimonio presenta de aproximadamente 1.700 a
aproximadamente 1.800 Angstroms de grosor.
5. Artículo de vidrio revestido según la
reivindicación 1, en el que dicho revestimiento de óxido de estaño
dopado con flúor presenta un grosor de entre aproximadamente 2.000 y
3.500 Angstroms.
6. Artículo de vidrio revestido según la
reivindicación 5, en el que dicho revestimiento de óxido de estaño
dopado con flúor presenta un grosor de entre aproximadamente 2.200 y
3.500 Angstroms.
7. Artículo de vidrio revestido según la
reivindicación 6, en el que dicho revestimiento de óxido de estaño
dopado con flúor presenta de aproximadamente 2.800 a aproximadamente
3.200 Angstroms de grosor.
8. Artículo de vidrio revestido según la
reivindicación 1, en el que dicho artículo de vidrio revestido
presenta una emitancia inferior o igual a aproximadamente 0,2.
9. Artículo de vidrio revestido según la
reivindicación 8, en el que dicho artículo de vidrio revestido
presenta una emitancia inferior o igual a aproximadamente 0,15.
10. Artículo de vidrio revestido según la
reivindicación 1, en el que dicho sustrato de vidrio es una cinta
de vidrio flotante transparente.
11. Artículo de vidrio revestido según la
reivindicación 1, en el que dicho artículo muestra un color neutro
de reflectancia en el lado vidrio según se define en el sistema
CIELAB, presentando un valor a* de aproximadamente 0 a
aproximadamente -6, y un valor b* de aproximadamente 0 a
aproximadamente -6.
12. Artículo de vidrio revestido según la
reivindicación 1, en el que la proporción molar de antimonio a
estaño en el revestimiento de óxido de estaño dopado con antimonio
es de entre aproximadamente 0,05 y 0,12.
13. Artículo de vidrio revestido según la
reivindicación 1, en el que dicho artículo de vidrio revestido
muestra una transmitancia de la luz visible (iluminante C) de 63% o
superior, y una transmitancia de la energía solar total integrada a
una masa de aire 1,5 de 53% o inferior en un sustrato de vidrio
transparente a un grosor nominal de 3 mm.
14. Artículo de vidrio revestido según la
reivindicación 1, en el que dicho artículo de vidrio revestido
muestra una transmitancia de la luz visible (iluminante C) de 59% o
superior y una transmitancia de la energía solar total integrada a
una masa de aire 1,5 de 49% o inferior en un sustrato de vidrio
transparente a un grosor nominal de 3 mm.
15. Artículo de vidrio revestido según la
reivindicación 1, que comprende además una intercapa supresora de
la iridiscencia entre dicho sustrato de vidrio y dicho revestimiento
de óxido de estaño dopado con antimonio.
16. Artículo de vidrio revestido según la
reivindicación 15, en el que dicho artículo de vidrio revestido
presenta una transmitancia de la luz visible (iluminante C) de 63% o
superior y una transmitancia de la energía solar total integrada a
una masa de aire 1,5 de 53% o inferior en un sustrato de vidrio
transparente a un grosor nominal de 3 mm, y muestra un color neutro
de reflectancia en el lado vidrio según se define en el sistema
CIELAB, presentando un valor a* de aproximadamente 0 a
aproximadamente -6, y un valor b* de aproximadamente 0 a
aproximadamente -6.
17. Artículo de vidrio revestido según la
reivindicación 15, en el que dicha intercapa supresora de la
iridiscencia comprende una capa de óxido de estaño no dopado, y
depositado sobre y que no se adhiere a dicha capa de óxido de
estaño no dopado, una capa de sílice.
18. Artículo de vidrio revestido según la
reivindicación 17, en el que el grosor óptico total de dicha capa
de óxido de estaño no dopado y dicha capa de sílice es de 1/6 a 1/12
de una longitud de onda de diseño de 500 nm.
19. Artículo de vidrio revestido según la
reivindicación 17, en el que dicha capa de óxido de estaño no dopado
presenta un grosor de entre aproximadamente 150 a 350 Angstroms, y
dicha capa de sílice presenta un grosor de entre aproximadamente
150 y 350 Angstroms.
20. Unidad de vidrio aislante, que
comprende:
- (a)
- un primer sustrato de vidrio,
- (b)
- un segundo sustrato de vidrio que presenta una superficie interior y una superficie exterior, estando dicho segundo sustrato de vidrio fijado a dicho primer sustrato de vidrio en una relación espaciada, estando dicha superficie interior enfrentada a dicho primer sustrato de vidrio, y
- (c)
- una pila de revestimiento multicapa depositada sobre y adherida a dicha superficie interior de dicho segundo sustrato de vidrio, comprendiendo dicha pila de revestimiento multicapa:
- (i)
- un revestimiento de óxido de estaño dopado con antimonio depositado sobre y que se adhiere a dicha superficie interior, presentando dicho revestimiento de óxido de estaño dopado con antimonio un grosor de entre aproximadamente 1.400 y 1.900 Angstroms; y
- (ii)
- un revestimiento de óxido de estaño dopado con flúor depositado sobre y que se adhiere a dicho revestimiento de óxido de estaño dopado con antimonio, presentando dicho revestimiento de óxido de estaño dopado con flúor un grosor de entre aproximadamente 2.200 y 3.500 Angstroms,
siendo dicho revestimiento multicapa de manera
que dicho segundo sustrato de vidrio muestra una diferencia entre
la transmitancia de la luz visible (iluminante C) y la transmitancia
de la energía solar total, integrada a una masa de aire 1,5 en un
sustrato de vidrio transparente a un grosor nominal de 3 mm, para
proporcionar una selectividad de 13 o superior.
21. Unidad de vidrio aislante según la
reivindicación 20, en la que dicha unidad de vidrio aislante
presenta un valor U inferior a 0,4.
22. Unidad de vidrio aislante según la
reivindicación 20, en la que dicha unidad de vidrio aislante
presenta un valor U que es por lo menos 15% inferior al valor U de
una unidad de vidrio aislante de la misma construcción pero que
utiliza dos hojas de vidrio no revestido.
23. Unidad de vidrio aislante según la
reivindicación 20, en la que la transmitancia de la energía solar
total es por lo menos 25% inferior a la transmitancia de la energía
solar total de una unidad de vidrio aislante de la misma
construcción pero que utiliza dos hojas de vidrio no revestido.
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